基于虚拟样机的仿生推进装置运动学仿真.pdf

《基于虚拟样机的仿生推进装置运动学仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·lO6·工业仪表与自动化装置2011年第4期基于虚拟样机的仿生推进装置运动学仿真张晓涛，吕建刚，郭劭琰，宋彬，腾飞(军械工程学院火炮工程系，石家庄050003)摘要：用Pro／E软件建立了仿生推进装置的机构模型，利用虚拟样机软件ADAMS对机构进行仿真，得到了翼盘的位移、速度曲线及连杆的驱动力矩曲线，证实机构运动符合预设的要求。为进一步的研究和优化仿生推进装置提供了依据。关键词：虚拟样机；计算机仿真；仿生推进中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1000—0682(2011)04—0106—03Kinematicssimulationof

2、bionicpropulsionunitbasedonvirtualprototypeZHANGXiaotao，LVJiangang，GUOShaoyan，SONGBin，TENGFei(DepartmentofArtilleryEngineering，OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：ThemodelofbionicpropulsionunitisbuiltbyPro／Esoftware．UsingvirtualprototypesoftwareADAMS，the

3、unitissimulated．Accordingtothesimulating，thecurvediagramofpositiondis—placement，speed，accelerationisgained．Thatconfirmkinematicsofunitsatisfywiththedesignrequire—ments．Tosomeextent，thesimulationresultscanprovidereferencesfordesignandimprovementofbion·icpropulsionunit．Keywords：vi

4、rtualprototype；computersimulation；bionicpropulsion柄滑块机构驱动剪式结构串联体实现大行程直线往O引言复运动，推进翼盘固定在剪式结构串联体两端，当剪仿生推进装置是仿生学发展的重要方面，当前式结构串联体向外伸长时，后翼盘在水流阻力的作各种仿生推进装置发展迅速，然而由于一些仿生推用下张开，前翼盘在水流阻力的作用下闭合，后翼盘进装置机械结构复杂，理论分析其动力学特性比较产生推力；当剪式结构串联体向内收缩时，前翼盘在困难。随着虚拟样机技术的发展，为解决复杂机械水流阻力的作用下张开，后翼盘在水流阻力的作用结构动力学

5、特性研究提供了计算机仿真的方法。下闭合，前翼盘产生推力。伴随着直线运动的往复虚拟样机技术在一些较发达国家已经广泛应进行，前后翼盘交替输出推进力，初步试验表明，该用，它是利用虚拟的数字模型代替真实的物理样机，装置能够很好的实现水中推进运动。对选定分析的特殊属性进行监测和评价的一个过程。应用虚拟样机技术对机械结构进行仿真分析，可以测试物理样机在使用中的性能，对其进行校验，并将结果反馈到设计优化阶段。1仿生推进装置原理仿生推进装置是基于对水母游动原理¨的研究及扩展而设计，推进装置物理样机如图1所示。其基本组成为：曲柄滑块驱动机构、剪式结构串联体图1仿生推进装

6、置物理样机机构、合页式推进翼盘、浮箱等。基本原理为：由曲收稿日期：2010—11—262仿生推进装置Pro／E建模作者简介：张晓涛(1987)，陕西渭南人，硕士生，从事机械工程根据物理样机对仿生推进装置进行Pro／E建研究2011年第4期工业仪表与自动化装置·107·模，为使建模过程及后续仿真软件之间数据交互的2)在ADAMS软件中对各个部件添加运动副及方便，部分零件在建模时忽略了一些细节特征(如驱动力，浮箱和机架与大地固定在一起，各连杆与轴倒角、圆角等)。创建完成仿生推进装置的所有零之间添加旋转副，并在机架和连杆相连的轴上建立部件之后，即可开始进行装

7、配。Pro／E提供了“刚基本约束点线副实现剪式结构串联体只沿轴方性”、“销钉”、“滑动杆”等11种联接形式以及“匹向运动。仿生推进装置虚拟样机模型如图3所示。配”、“对齐”、“插入”等11种约束条件类型3J。根据各零部件在仿生推进装置中的位置关系、运动关系及功能关系选择合适的联接方式和约束条件，以保证装配后的整体定位准确，运动正确，不发生干涉。仿生推进装置的整体三维装配体如图2所示。图3仿生推进装置虚拟样机模型4仿真结果分析对仿生推进装置虚拟样机模型进行仿真参数设置，设置驱动轮(即曲柄滑块机构的驱动摇杆)角频率为1Hz，前后翼盘运O动O状O态0与OO图

8、O3O中OOa0轴和b轴5432lO123450相同。4．1仿生推进装置位移及速度曲线分析1)